（福建专用）高考物理三轮 典型专题检测卷 恒定电流与交变电流(1).docVIP

恒定电流与交变电流选择题（本题共15小题，共100分。每小题只有一个选项正确）1.（6分）（2013南通一模）如图所示，在匀强磁场中有一个单匝矩形线圈abcd，ab边与磁场垂直，mn边始终与金属滑环l相连，pq边始终与金属滑环k相连。金属滑环l、交流电流表a、定值电阻r、金属滑环k通过导线串联。使矩形线圈以恒定角速度绕过bc、ad中点的轴旋转。下列说法中正确的是（）a.交流电流表的示数随时间按余弦规律变化b.线圈转动的角速度越大，交流电流表的示数越小c.线圈平面与磁场平行时，流经定值电阻r的电流瞬时值为零d.线圈转动的角速度增加为原来的两倍，则流经定值电阻r的电流的有效值也变为原来的两倍2.（6分）（2013南充一模）图中理想变压器原、副线圈匝数之比n1n2=41，原线圈两端连接光滑导轨，副线圈与电阻r相连组成闭合回路。当直导线ab在匀强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时，安培表a1的读数是12ma，那么安培表a2的读数是（）a.0b.3mac.48mad.与r值大小无关3.（6分）如图甲所示，理想变压器的原线圈匝数n1=100匝，副线圈匝数n2=50匝，电阻r=10，是交流电压表，原线圈加上如图乙所示的交流电，则下列说法正确的是（）a.流经电阻的电流的频率为100hzb.的示数为14vc.流经r的电流方向每秒改变50次d.电阻r上每秒产生的热量为10j4.（6分）如图所示的电路，闭合开关s，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势e恒定且内阻r不可忽略，现将变阻器r的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（）a.a灯变亮，b灯和c灯变暗b.a灯和c灯变亮，b灯变暗c.a灯和c灯变暗，b灯变亮d.a灯和b灯变暗，c灯变亮5.（6分）如图所示，有一台交流发电机e，通过理想升压变压器t1和理想降压变压器t2向远处用户供电，输电线的总电阻为r。t1的输入电压和输入功率分别为u1和p1，它的输出电压和输出功率分别为u2和p2；t2的输入电压和输入功率分别为u3和p3，它的输出电压和输出功率分别为u4和p4。设t1的输入电压u1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（）a.u2减小，u4变大b.u2不变，u3不变c.p1变小，p2变小d.p2变大，p3变大6.（6分）（2013广州一模）在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路。调节滑动变阻器r并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50a和2.0v。重新调节r并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0a和24.0 v。则这台电动机正常运转时输出功率为（）a.32 wb.44 wc.47 wd.48 w7.（6分）（2012西安二模）如图所示，某同学设计了下列四种电路用以调节通过风扇的交变电流，控制风扇转动的快慢。你认为这四个电路中哪个可行并最省电（a、b、d用滑动变阻器，c用变压器）（）8.（6分）（2013厦门一模）在某交变电流电路中，有一个正在工作的理想变压器，如图所示。它的原线圈匝数n1=600匝，交流电源的电动势e=311sin（100t）v（不考虑其内阻），电压表和电流表对电路的影响可忽略不计，原线圈串联一个额定电流为0.2a的保险丝，副线圈匝数n2=120匝，为保证保险丝不被烧断，则（）a.负载功率不能超过62wb.副线圈电流最大值不能超过1ac.副线圈电路中的电阻r不能小于44d.副线圈电路中电压表的读数为62v9.（6分）（2011南平一模）一理想变压器原、副线圈匝数比n1n2=115，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u随时间t的变化规律如图所示，副线圈仅接入一个10的电阻，则（）a.流过电阻的最大电流是20 ab.与电阻并联的电压表的示数是141 vc.变压器的输出功率是1103wd.在交变电流变化的一个周期内，电阻产生的焦耳热是2103j10.（6分）（2013莆田一模）如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1=1000匝，副线圈匝数n2=200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u=2202sin100tv。副线圈中接一电动机，电阻为11，电流表a2示数为1 a。电表对电路的影响忽略不计，则（）a.此交流电的频率为100hzb.电压表示数为2202vc.电流表a1示数为5 ad.此电动机输出功率为33w11.（6分）（2013苏州一模）某同学自制变压器，原线圈为n1匝，在做副线圈时，将导线ab对折后并在一起，在铁芯上绕n2圈，从导线对折处引出一个接头c，连成如图所示电路。s为单刀双掷开关，线圈电阻不计，原线圈接u1=umsint的交流电源。下列说法正确的是（）a.s接b时，电压表示数为2n2umn1b.s接c时，电压表示数为2n2umn1c.s接c时，滑动触头p向下移动，变压器输入功率变大d.s接c时，滑动触头p向上移动，变压器输入电流变大12.（6分）如图所示的火警报警装置，r1为热敏电阻，温度升高，r1急剧减小，当电铃电压达到一定值时，电铃会响，则下列说法正确的是（）a.若报警器的电池老化（内阻变大，电动势不变），不会影响报警器的安全性能b.若试验时发现当有火时装置不响，应把r2的滑片p向下移c.若试验时发现当有火时装置不响，应把r2的滑片p向上移d.增大电源的电动势，会使报警的临界温度升高13.（8分）（2013郑州二模）如图所示为某款电吹风的电路图。a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片p可同时接触两个触点。触片p处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风等不同的工作状态。n1和n2分别是理想变压器的两个线圈的匝数。该电吹风的各项参数如表所示。下列说法正确的有（）热风时输入功率460w冷风时输入功率60w小风扇额定电压60v正常工作时小风扇输出功率52wa.吹冷风时触片p与触点b、c接触b.可由表格中数据计算出小风扇的内阻为60c.变压器两线圈的匝数比n1n2=1315d.若把电热丝截去一小段后再接入电路，电吹风吹热风时的功率将变小，吹冷风时的功率不变14.（8分）（2013温州二模）如图所示，50匝矩形闭合导线框abcd处于磁感应强度大小b=210t的水平匀强磁场中，线框面积s=0.5m2，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴oo以角速度=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220v，60 w”的灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10a，下列说法正确的是（）a.图示位置穿过线框的磁通量为零b.线框中产生交变电压的有效值为5002vc.变压器原、副线圈匝数之比为2511d.变压器输出端最多能并联117只60w的灯泡15.（12分）（2013福州一模）如图所示，一只理想变压器原线圈与频率为50hz的正弦交流电源相连，两个阻值均为20的电阻串联后接在副线圈的两端。图中的电流表、电压表均为理想交流电表，原、副线圈分别为200匝和100匝，电压表的示数为5 v，则（）a.电流表的读数为0.5 ab.流过电阻的交流电的频率为100 hzc.交流电源的输出电压的最大值为20 vd.交流电源的输出功率为2.5 w答案解析1.【解析】选d。电流表的示数为交流电的有效值，并不随时间而变，故a错误；由em=bs，电流表示数i=em2(r+r)=bs2(r+r)，故越大，i越大，b错误；当线圈与磁场平行时，回路中的电动势最大，回路中的电流最大，c错误；由i=bs2(r+r)可知，当=2时，i=2i，d正确。2.【解析】选a。当直导线ab在匀强磁场中沿导轨匀速向右做切割磁感线运动时，原线圈中产生恒定的电流，不能在铁芯中产生变化的磁场，副线圈中不会产生感应电流，a正确。3.【解析】选d。由如题图乙所示的交流电图像可知，电流周期为0.02s，频率为50 hz，变压器不改变交变电流的频率，所以流经电阻的电流的频率为50 hz，流经r的电流方向每秒改变100次，选项a、c错误；根据变压器变压公式，的示数为10v，选项b错误；电阻r上每秒产生的热量为q=u2rt=10j，选项d正确。4.【解析】选b。滑片上移，r减小，电路总电阻减小，i增大，a灯变亮，同时ir以及ua增大，ub减小，b灯变暗，ib减小，则ic=i-ib增大，c灯变亮，选项b正确。【变式备选】（2013杭州一模）在如图所示的电路中，电源电动势为e，内电阻为r，闭合开关s，待电流达到稳定后，电流表示数为i，电压表示数为u，电容器c所带电荷量为q，r2上消耗的功率为p2，将滑动变阻器的滑动触头p从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与p移动前相比（）a.u变大b.i变大c.q变小d.p2变大【解析】选a。设滑动变阻器实际连入电路的阻值为r，对回路由闭合电路欧姆定律有i=er+r2+r，滑动触头向a端移动，则r增大，i变小，r2功率p2（p2=i2r2）变小，电压表示数u（u=e-ir-ir2）变大，电容器所带电荷量q（q=cu）变大。故本题正确选项为a。5.【解析】选d。由理想变压器输出功率决定输入功率可得，当用户功率增大时，升压变压器的输入功率必增大，即p1增大，输入电压u1为定值不变，升压变压器的匝数不变，输入电压不变，故输出电压u2不变，由于p1增大，由p1=u1i1=p2=u2i2可得，i1增加，p2、i2增加，由闭合电路欧姆定律：u3=u2-i2r，故u3减小，降压变压器原、副线圈匝数不变，所以随u3减小，u4减小，a、b错误；由于用户功率增加，即p4增加，理想变压器无功率损耗可得：p3=p4，功率p3也增加，故c错误，d正确。【方法技巧】解决远距离输电问题的一般思路（1）电路分析：远距离输电线路由升压变压器、输电线、降压变压器和负载四部分组成。（2）电压关系：升压变压器输入电压u1是不变的，根据u1u2=n1n2可以确定升压变压器的输出电压u2，输电线上有一定的电压损失，u=ir。降压变压器输入端电压u3=u2-u，降压变压器输出电压由u3u4=n3n4确定。（3）功率关系：升压变压器输入功率为p1，输电线上损失功率为p=i2r。降压变压器输出功率为p2，则p1=p2+p=p2+i2r。（4）电流关系：升压变压器输入电流由i1=p1u1确定，输出电流i2由i1i2=n2n1确定，i2通过输电线传到降压变压器，即i3=i2，而i3i4=n4n3。6.【解析】选a。当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为：r=ui，代入数据得：r=4，重新调节r并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为：p=ui-i2r，代入数据解得：p=32w，b、c、d错误，a正确。7.【解析】选c。电路a、b中可以用滑动变阻器改变风扇上的电压，且电路中除风扇消耗电能外，滑动变阻器也消耗电能；电路c可以用变压器改变风扇上的电压，电路中只有风扇消耗电能；电路d中的风扇上电压为定值，滑动变阻器的调控不起作用，故只有电路c正确。8.【解析】选c。由u1u2=n1n2得u2=44v，d错；由i1i2=n2n1得i21a，所以负载功率最大为p2=u2i244w，a错；副线圈中的电流最大值为im=2a，故b错；由r=u22p2得r44，c对。9.【解析】选c。由图像知，输入电压的最大值为2202v，周期为0.02 s，由电压与匝数比的关系知，输出电压最大值为1002v，流过电阻的电流最大值为10a，输出电压有效值为100 v，电流有效值为10 a，输出功率为1 000 w，电阻在一个周期内产生焦耳热为20 j，故a、b、d错误，c正确。10.【解析】选d。由=2f得交流电的频率为50hz，故a错误；电压表、电流表测量所得的是交变电流的有效值，故电压表读数为220v，故b错误；由i1i2=n2n1可知i1=i2n2n1=0.2a，故c错误；由p出=p入-p热=u1i1-i22r=33w，故d正确。11.【解析】选d。将s接b时，副线圈产生的总电动势为零，故电压表示数为零，a错误；当s接c时，副线圈的匝数为n2，由um2u2=n1n2得：u2=2n2um2n1，b错误；s接c时，p向下移动，r变大，p入=p出=u22r变小，c错误；p向上移动时，r变小，p入=i1u1=u22r变大，故i1变大，d正确。12.【解析】选c。设电铃工作电压为u，当ir2=u时报警；若电池内阻较大，同一温度时，r2上电压较小，可能不会报警；r2减小时，r1上电压增大，r2上电压减小，可能不报警，反之r2上电压增大，易报警；电源电动势增大时，报警温度应降低，故a、b、d错误，c正确。13.【解析】选a。触片p与触点b、c接触，小风扇转动，电热丝不通电，所以吹冷风，选项a正确。正常工作时小风扇内阻消耗功率p内=60w-52 w=8 w，小风扇输入电流i=pu=1a，由p内=i2r解得小风扇的内阻为r=8，选项b错误。变压器两线圈的匝数比n1n2=60220=311，选项c错误。若把电热丝截去一小段后再接入电路，电热丝的电阻变小，由公式p=u2r得，发热功率变大，所以电吹风吹热风时的功率将变大，吹冷风时电热丝不工作，所以功率不变，选项d错误。14.【解析】选c。图示位置穿过线框的磁通量最大，选项a错误；线框中产生交变电压的最大值为um=nbs=502100